De aarde warmt op door de mens. Dat is overvloedig aangetoond, en derhalve is er binnen de klimaatwetenschap brede consensus over.

Uit meerdere, onafhankelijke studies blijkt dat verreweg de meeste klimaatwetenschappers het eens zijn dat de aarde opwarmt door toedoen van de mens. Dat is ook vrij logisch, als je de wetenschappelijke achtergrond begrijpt. Sommige van deze studies zijn op basis van enquêtes onder klimaatwetenschappers, en andere concluderen dat op basis van de wetenschappelijke literatuur. De bekendste studie van de laatste categorie is die van John Cook et al, één van de vijf studies die een consensus van 97% of hoger vond. Deze wordt vaak aangehaald, en vaak bekritiseerd, tot in de Nederlandse Tweede Kamer aan toe. De argumenten die tegen Cook’s onderzoek naar voren worden gebracht snijden echter geen hout.

En niet onbelangrijk, uit de verscheidenheid aan studies komt ook naar voren dat de mate van overeenstemming sterker is onder groepen met meer relevante expertise. Zo is de consensus hoger onder publicerende klimaatwetenschappers dan onder aardwetenschappers in het algemeen. Dat is ook vrij logisch: die eerste groep weet er waarschijnlijk meer van. De mensen die het hardste roepen dat de wetenschappelijke conclusies er compleet naast zitten hebben zelf vrijwel nooit relevant onderzoek verricht.

Dat de grote lijnen goed bekend zijn wil overigens niet zeggen dat we alles weten; over allerlei details en ‘cutting edge’ onderzoek (bijv over hoe snel de West-Antarctische ijskap instabiel kan worden) blijven wetenschappers natuurlijk flink bakkeleien. Met de wapens van de wetenschap: solide argumentatie op basis van goed begrepen theorieën en goed uitgevoerde metingen, waarbij ze elkaar continue scherp houden door inhoudelijke feedback en kritiek.

Lees verder

De Telegraaf en polarisatie

Gastblog van Prof. Guido van der Werf

Studio Energie interviewde onlangs Paul Jansen, hoofdredacteur van de Telegraaf, over de rol van die krant in het energie- en klimaatdebat. De Telegraaf is met 350.000 abonnees de grootste krant van Nederland. In het Nederlandse medialandschap verkondigen met name de Telegraaf en weekblad Elsevier in het algemeen een andere boodschap dan veel andere media op klimaatgebied. Zij leggen bijvoorbeeld veel meer nadruk op klimaat-sceptische opvattingen.

Het was een interessant interview, onder andere door de vraag van interviewer Remco de Boer of de Telegraaf hiermee niet de polarisering die er nu eenmaal in het klimaatdebat is in de hand speelde. Nee, was het antwoord van Jansen, met als toelichting dat een krant ook andere geluiden moet laten horen. In deze blog beperk ik me tot het klimaatdebat en zal niet op het energiedebat ingaan waar overigens het grootste deel van het interview over ging.

Met andere geluiden bedoelde Jansen een ander verhaal dan de mainstream wetenschappelijke conclusie dat de aarde opwarmt, dat de mens daar grotendeels verantwoordelijk voor is, en dat deze opwarming gevolgen heeft, met name in de toekomst. Een ander geluid laten horen lijkt mij een belangrijke rol van de media. Sterker nog, onafhankelijke journalistiek is een van de pijlers van een gezonde maatschappij en debat is enorm belangrijk. Maar wat als dat andere geluid niet gefundeerd is? Wie verkondigt die boodschap dat niet de mens maar natuurlijke factoren voor de huidige opwarming zorgde? Een mening die Jansen aanhangt, hoewel hij wel aangaf dat de mens ook zeker een rol speelde.

In Nederland ken ik geen actieve klimaatwetenschappers die het met Jansen eens zijn over de relatieve rol van de mens versus natuur, dus daar kan hij zich niet op baseren. Met actieve klimaatwetenschappers bedoel ik mensen die hun bevindingen voorleggen aan collega-wetenschappers en dit in de wetenschappelijke tijdschriften publiceren. In Amerika lijkt dat anders, een aantal bekende sceptische klimaatwetenschappers zijn Roy Spencer, Judith Curry, en Richard Lindzen. Deze mensen worden vaak aangehaald als bewijs dat er een wetenschappelijk debat zou zijn over de vraag óf de mens een belangrijke rol is gaan spelen in de opwarming van de aarde. Maar is dat zo? Dit is wat Roy Spencer onlangs op zijn website schreef:

“I cannot think of a single credentialed, published skeptical climate scientist who doesn’t believe in the “existence” of climate change, or that “the Earth is getting hotter”, or even that human activity is likely a “major cause”. Pat Michaels, Richard Lindzen, Judith Curry, John Christy, and myself (to name a few) all believe these things.”

Dat geldt in zekere mate ook voor Nederlands bekendste klimaatscepticus die regelmatig in de Telegraaf aan het woord komt, Marcel Crok. Hij wijst er vaak op dat klimaatmodellen mogelijk “te warm” draaien maar gaat er in zijn rapporten van uit dat de aarde meer dan 2 graden zal opwarmen in 2100 tenzij we onze uitstoot gaan beperken (zie Tabel 3 in ‘Een gevoelige kwestie’).

Het klimaat-sceptische geluid zoals Paul Jansen het interpreteert is dus niet gefundeerd in de wetenschappelijke literatuur. In de wetenschap bestaat absolute zekerheid echter bijna niet, en er zijn genoeg mensen die daar handig gebruik van maken. Als iemand bijvoorbeeld laat zien dat er iets niet klopt bij een klimaatmodel, dan kan je dat naïef interpreteren als dat er niets klopt aan dat klimaatmodel.
Lees verder

Scholieren op de bres voor het klimaat

Afgelopen week heb ik de TedTalk van Greta Thunberg bekeken waarin ze haar beweegredenen om te staken voor het klimaat uiteenzet. Ze vraagt zich daarin het volgende af: “Why are we not reducing our emissions? Why are they in fact still increasing?”. De Belgische Anuna De Wever zegt in een interview op de Belgische TV het volgende: “Je moet naar school, je moet studeren, je moet al die wetenschap in je opnemen, maar dan zien we dat de politici zelf alle wetenschap over het klimaat compleet negeren.”. Ik heb hier met open mond naar zitten luisteren. Toen ik die leeftijd had, had ik zo ongeveer net mijn lego weggelegd en zo’n betrokken verhaal houden als deze twee meisjes hier doen kon ik toen al helemaal niet (en nog steeds niet zullen degenen zeggen die mij goed kennen). De betrokkenheid van deze kinderen met dit belangrijke onderwerp dat me zo aan het hart gaat, ontroert me zeer.

Donderdag 7 februari zijn de Nederlandse scholieren van plan om een klimaatmars te houden in Den Haag, ze willen “spijbelen voor onze toekomst”. Want zoals ze zelf aangeven:

“Met deze actie willen wij de politiek wakker schudden. Het klimaatakkoord dat zij nu opstellen moet beter, efficiënter en waterdichter. Het gaat hier namelijk om jouw toekomst. Om dit te doen zullen wij op 7 februari een klimaatmars door Den Haag houden.”

De scholieren zijn geïnspireerd door een vergelijkbare actie van de Belgische scholieren die op 24 januari met maar liefst 35.000 jongelui betoogden in Brussel en natuurlijk door Greta Thunberg. Een meisje van 16 jaar oud dat dit alles geïnitieerd heeft door wekenlang met haar protestbord voor het Zweedse parlement te bivakkeren.
Lees verder

Een Kleine IJstijd op de bodem van de Stille Oceaan

HMS Challenger, het schip waarmee in de periode 1872 – 1876 metingen werden gedaan van de temperatuur in de diepe Stille Oceaan. Bron: The Royal Albert Memorial Museum, HMS Challenger Project

Mijn eerste reactie na lezing van de samenvatting van een artikel van Geoffrey Gebbie en Peter Huybers in Science: “Nogal wiedes”. Maar na lezing van het hele artikel bleek het toch wat moeite te kosten om alle details te doorgronden. Ik begin met het voor de hand liggende deel.

Schematische weergave van de thermohaliene circulatie. Bron: Stefan Rahmstorf, PIK Potsdam

De oceaancirculatie op mondiale schaal, de thermohaliene circulatie, wordt onder meer aangedreven door koud water dat in de poolgebieden door zijn hoge soortelijke gewicht naar de zeebodem zinkt. De noordelijke Atlantische Oceaan, bij Groenland, is een plek waar veel water naar de diepte zinkt. Een belangrijke tak van de thermohaliene circulatie stroomt daar vandaan over de bodem naar het zuiden en vervolgens naar de Stille Oceaan. Op verschillende plekken in de Stille Oceaan komt het water, een tot twee millennia later, weer naar boven.

Eenmaal in de diepte dringt er geen zonlicht meer tot dat water door. Er is ook weinig warmteoverdracht vanuit hogere lagen door menging of andere processen. De temperatuur van het water in de diepe oceaan wordt daarom in belangrijke mate bepaald door de temperatuur die het had toen het naar beneden zakte. Klimaatschommelingen aan het oppervlak vinden ook plaats in de diepe oceaan, maar wel met een vertraging die tot vele eeuwen op kan lopen. De diepte van het noordelijke deel van de Stille Oceaan loopt het meest achter, omdat veel van het water daar de lange reis vanuit de noordelijke Atlantische Oceaan heeft gemaakt.

Op het diepe deel van de oceanische transportband ligt dus een archief van het klimaat van de afgelopen 1000 tot 2000 jaar. Niet noodzakelijk van het wereldklimaat, want de temperatuur van het diepe water wordt vooral bepaald door wat er in de poolgebieden aan de hand is. Toch is een zeker verband met klimaatschommelingen op wereldschaal wel aannemelijk. Het lastige is dat dat archief bepaald niet makkelijk toegankelijk is. Zelfs in de 21e eeuw: de ARGO-sondes die tegenwoordig de temperatuur van de oceaan in de gaten houden komen niet dieper dan 2 kilometer. Metingen beneden die diepte zijn schaars. Maar ze zijn er wel. Lees verder

De toenemende warmte-inhoud van de oceanen – drie nieuwe onderzoeken

Doorsnede van een ARGO boei. Bron UC San Diego

Opwarming van het klimaat is op de keper beschouwd eigenlijk accumulatie van energie in het klimaatsysteem. We nemen die toename van de energie-inhoud vooral waar als een stijging van de temperatuur bij het aardoppervlak. Want daar wonen we nu eenmaal. Maar het overgrote deel van die extra energie, ongeveer 93%, wordt opgenomen door de oceanen. Zo bezien zou de verandering van de warmte-inhoud van de oceanen de beste indicator zijn van klimaatverandering. Alleen is die verandering niet zo makkelijk te bepalen: daarvoor is een driedimensionaal beeld van de temperatuurverandering van de oceanen nodig. Daarover is nog de nodige onzekerheid, maar het beeld wordt wel steeds duidelijker. De afgelopen weken verschenen er drie interessante wetenschappelijke artikelen over dit onderwerp.

Alle drie de artikelen zijn vrij toegankelijk. Het lijkt erop dat wetenschappelijke uitgevers er steeds vaker voor kiezen om belangwekkende artikelen over het klimaat niet achter een betaalmuur te stoppen. Of zou dat een keuze zijn van onderzoeksinstellingen? Dat zou ik nog eens uit moeten zoeken. Het is hoe dan ook een goede ontwikkeling.

Overzicht van de bevindingen van Cheng et al.

De afbeelding hierboven komt uit een overzichtsartikel in Science van Cheng et al.. Twee belangrijke constateringen:

    • De gemeten toename van de warmte-inhoud van de oceanen komt goed overeen met de modelsimulaties uit het CMIP5-experiment.
    • Sinds begin jaren ‘90 neemt de warmte-inhoud sneller toe dan in de periode daarvoor.

Lees verder

Climate Intelligence – Clintel

Vastgoedmagnaat Niek Sandmann wil een stichting oprichten om onafhankelijke klimaatstudies te financieren, bericht De Telegraaf. De naam van die stichting wordt Climate Intelligence, afgekort Clintel.

Nu is er geen enkele reden om aan te nemen dat het overgrote deel van het klimaatonderzoek van de afgelopen twee eeuwen niet onafhankelijk zou zijn. Voor de regelmatig terugkerende insinuaties van het tegendeel, afkomstig van mensen die de wetenschappelijke conclusies niet kunnen of willen accepteren, is geen enkel bewijs. Maar extra onderzoek, of een extra toetsing van de bestaande kennis, kan natuurlijk nooit kwaad. Zolang het tenminste volgens de wetenschappelijke methode gebeurt. Berkeley Earth is een goed voorbeeld van hoe dat kan. Berkeley Earth werd in 2010 opgericht door Richard en Elizabeth Muller, omdat ze hun twijfels hadden over de juistheid of de accuraatheid van datasets over de mondiale temperatuur van instituten als NASA, NOAA, Hadley en JMA. Ze besloten daarom om hun eigen versie van zo’n dataset te ontwikkelen. Ze zochten en vonden financiering voor hun onderzoek, zetten een team op en gingen aan de slag. Binnen enkele jaren volgde het resultaat: een bevestiging van de opwarming die ook bleek uit de gegevens van anderen. Hun scepsis leverde dus een echte bijdrage aan de wetenschap op: een dataset die onafhankelijk van andere datasets een beeld geeft van de ontwikkeling van de mondiale temperatuur. En Richard Muller herzag zijn mening.

Tegenover Berkeley Earth staan de nodige voorbeelden van hoe het niet moet. Er zijn in het verleden nogal wat pogingen ondernomen om de bekende en eindeloos vaak weerlegde pseudosceptische retoriek te vermommen als serieuze wetenschap. Enkele opmerkingen van mede-oprichter Guus Berkhout van de nieuwe stichting wekken het bange vermoeden dat het die kant op gaat. Zo blijkt de eerste studie te gaan over “misleiding rond hittegolven”. Dat werkt wel heel sterk de indruk dat al bij voorbaat vaststaat wat de conclusie van die studie zou moeten zijn. En als er direct al van misleiding wordt gesproken lijkt het meer de bedoeling om de mainstream klimaatwetenschap verdacht te maken, dan om iets toe te voegen aan de bestaande kennis. Lees verder

Open Discussie winter 2019

(Klik voor een hoge resolutie versie)

Zestig miljoen jaar temperatuurhistorie van de aarde gecombineerd met een blik op de mogelijke temperatuur van de toekomst. Een fraaie grafiek uit een artikel van Burke et al., gepubliceerd in PNAS eind vorig jaar. Grafieken kunnen in een klein oppervlak heel veel informatie bevatten en bij deze grafiek is “heel veel” een understatement.

We zien een wereld die in eerste instantie opwarmde. Het piekje tijdens die opwarming rond 56 miljoen jaar geleden, het PETM (Paleocene-Eocene Thermal Maximum), is al een verhaal op zich. Circa 50 miljoen jaar geleden begon een lange periode van afkoeling en ontstonden ook de ijskappen op het zuidelijk en het noordelijk halfrond. Vervolgens kreeg de aarde in de afgelopen 2,5 miljoen jaar te maken met ijstijden. Naarmate de tijd vordert beslaat een vak in de grafiek een steeds kortere tijdspanne. In het laatste vak van de grafiek zit de periode na de industriële revolutie met daarin de temperatuurverandering veroorzaakt door de menselijke broeikasgasemissies. Een blik op de toekomst van de komende paar honderd jaar wordt gegeven door de gekleurde temperatuurwaaier van de RCP-scenario’s. Warme periodes uit het verleden kunnen iets betekenen voor het heden en in het artikel van Burke e.a. gaan de onderzoekers op zoek naar analogieën voor mogelijke toekomstige klimaten die wij wellicht aan het bewerkstelligen zijn.

In deze nieuwe Open Discussie kunnen alle zaken die geen betrekking hebben op specifieke blogstukken aan de orde gebracht worden. Dat geldt ook voor zaken die iets of niets met de grafiek van Burke te maken hebben.

Het nut van worst-case scenario’s, of: waarom dijken niet worden berekend op de gemiddelde waterhoogte

Klimaat is een belangrijk thema in Nederland, tegenwoordig. Ook in Elsevier. De boodschap is daar steevast dat een stevige aanpak van klimaatverandering geen goed idee is. Die boodschap wordt nogal eens gebracht met de holle retoriek en drogredenen die we kennen uit het pseudosceptische repertoire. Dat is jammer. Klimaat en klimaatbeleid zijn belangrijke onderwerpen, waarover een constructief en inhoudelijk debat zou moeten worden gevoerd. Holle retoriek en drogredenen helpen daarbij niet, ze saboteren een serieus debat juist. Onlangs (betaalmuur) had Simon Rozendaal, oudgediende bij Elsevier, de beurt om iets te schrijven.

Er is één punt uit dat stuk waar ik wat dieper op in wil gaan: de bewering[1] dat er “altijd voor het meest extreme scenario” wordt gekozen. Het lijkt me overdreven om te zeggen dat dat altijd het geval is, maar het gebeurt best vaak. Mijn opvatting van wetenschapsjournalistiek zou zijn dat er duidelijk wordt gemaakt waarom dat zo is. Door te wijzen op het verschil tussen een scenario en een voorspelling, bijvoorbeeld. En door te wijzen op het belang van worst-case scenario’s in wetenschap en beleid bij het analyseren, het afwegen en het zo nodig beheersen van risico’s. Risico impliceert onzekerheid: het kan mee- en het kan tegenvallen. Er zijn goede redenen waarom de mogelijke tegenvallers vrijwel altijd zwaar meewegen in de uitkomst van een risico-analyse. Risico is kans maal gevolg; een kleine kans vermenigvuldigd met een enorm gevolg kan een aanzienlijk risico betekenen. Dus krijgen zulke scenario’s de nodige aandacht.

Rozendaal verwijst in zijn stuk naar de Deltacommissaris – overigens onder verwijzing naar een rapport uit 2008; het recente advies waarin het worst-case scenario naar boven is bijgesteld noemt hij niet – en de benadering van de Deltacommissaris is wel een goede manier om dit punt te illustreren. De benadering van de Deltacommissaris is vanzelfsprekend stevig geworteld in hoe we in Nederland om gaan met overstromingsrisico’s. Dat houdt in: wat er in 1953 is gebeurd mag nooit meer gebeuren, tenzij er zich iets ondenkbaars voordoet. Waarbij het ondenkbare dan concreet wordt gemaakt door het te presenteren als een ramp, bijvoorbeeld een stormvloed, die hooguit eens per 100.000 jaar voor zou kunnen komen. Daar ontwerpen we de kustverdediging op; niet op het gemiddelde hoogwater of een storm die eens in de paar jaar wel eens voorbijkomt. Wie er met die blik naar kijkt zal nooit alleen de gemiddeld te verwachten zeespiegelstijging in beschouwing nemen. Om te weten of het veiligheidsniveau van eens per 100.000 jaar ook in de toekomst gehandhaafd kan worden is ook, of juist, de bovengrens van belang. Lees verder

De vergroening van de aarde – over de bomen, het bos en andere zaken

Vergroening volgens de NVDI-index. Bron: Matthias Forkel

De aarde vergroent. Daar zijn zo ongeveer alle deskundigen het wel over eens. En het is weinig aannemelijk dat de natuur uit zichzelf besloten heeft om maar eens een tandje bij te schakelen. Het ligt er dus dik bovenop dat die vergroening het – deels bedoelde en deels onbedoelde – gevolg is van menselijke activiteiten. Tot zover het eenvoudige deel van het verhaal. Want wie er wat dieper induikt ziet al snel dat het knap ingewikkeld is om op wat meer detailniveau te begrijpen wat er precies gebeurt. Bijvoorbeeld omdat er zoveel factoren meespelen, die elkaar ook nog eens kunnen beïnvloeden. Maar ook omdat het nog niet zo makkelijk is om die vergroening te meten, of zelfs maar te definiëren. Een artikel dat in november verscheen in Nature Ecology & Evolution illustreert dat: Enhanced peak growth of global vegetation and its key mechanisms van Huang et al..

De complexiteit van het onderwerp en de verschillen tussen onderzoeksmethodes verklaren waarschijnlijk waarom de resultaten van verschillende studies nogal uiteenlopen, of dat op het eerste gezicht lijken te doen. In 2016 constateerden Zhu et al., weliswaar met een forse onzekerheidsmarge, dat CO2-fertilisatie de belangrijkste oorzaak van de vergroening was. Huang et al. komen tot een ander resultaat. Volgens hen zijn drie factoren, elk in min of meer gelijke mate, samen verantwoordelijk voor ongeveer 60% van de vergroening. Behalve CO2-fertilisatie spelen ook de depositie van stikstof en landbouw een rol van betekenis. Ook veranderingen van temperatuur, hoeveelheid neerslag en de hoeveelheid invallend zonlicht kunnen van invloed zijn. De afbeelding hieronder laat zien welke factor waar op aarde het meest bepalend is.

Dominante factoren van vergroening: roze: temperatuur, geel: invallend zonlicht, blauw: neerslag, rood: landbouw, oranje: stikstofdepositie, groen: CO2-fertilisatie. Stippen markeren gridcellen waar de vergroening statistisch significant is. Bron: Huang et al.

Lees verder

Scenariostudies of Toekomstvoorspellingen: Wetenschap of Glazen Bol

Gastblog van Tinus Pulles

In een aantal discussies rondom klimaatverandering op populaire en sociale media komt steeds weer de vraag, soms zelfs de eis, aan de wetenschap naar voren om te bewijzen dat de toekomst zich zal ontwikkelen zoals in de scenario’s wordt berekend. Daarmee wordt aan de wetenschap gevraagd om iets als een glazen bol: waarzeggerij dus. Waarzeggen is tovenarij en dat kan de wetenschap niet. In deze post probeer ik uit te leggen hoe dat komt en of dat erg is.

Voorspellingen in de wetenschap

Een, voor de niet-wetenschapper wellicht, verwarrend taalgebruik binnen de wetenschap vind je rondom een van de basisgereedschappen van wetenschappelijk onderzoek: falsificeren: een model of theorie voorspelt de uitkomst van een experiment of waarneming, een zogenaamde hypothese, die je kunt toetsen door het experiment uit te voeren of de meting te verrichten. Dit is geen toekomstvoorspelling, maar een voorspelling van wat het resultaat zal zijn als je een bepaald experiment doet of een meting uitvoert.

Omdat kennis en wetenschap nooit af is, kun je ook nooit bewijzen dat iets waar is. Er is altijd de mogelijkheid dat door nieuwe kennis, nieuwe experimenten of nieuwe ontdekkingen je theorie, die je tot op dat moment gebruikt, toch niet waar blijkt te zijn. Het klassieke voorbeeld van zo’n onmogelijk bewijs is het feit dat je nooit zult kunnen bewijzen dat alle zwanen wit zijn. De constatering dat je alleen maar witte zwanen hebt gezien, bewijst natuurlijk niet dat er nergens anders gekleurde zwanen kunnen zijn. Maar zo gauw je een zwarte zwaan hebt gezien, heb je bewezen dat niet alle zwanen wit zijn.

In de wetenschap wordt, op basis van bestaande kennis en een theorie of model een toetsbare voorspelling gedaan, die met een experiment of een meting kan worden getest. Maar, als je experiment of je meting oplevert wat je model of theorie heeft voorspeld, kun je niet concluderen dat die theorie of dat model waar is. Je hebt alleen niet bewezen dat het niet waar is. Je kunt dan dus niet stellen dat je theorie of model niet waar is. Als de hypothesen uit je model of theorie vaak door metingen of experimenten bevestigd worden, weet je dus nog steeds niet 100% zeker dat je theorie of model waar is. Wat je wel weet is dat de hypothesen die je hebt opgesteld alle tests hebben overleefd. Je doet er dan verstandig aan om, zowel in de zuivere als in de toegepaste wetenschap, de theorie of het model te blijven gebruiken. Zij voorspellen immers steeds weer wat je bij toepassing daarvan kunt verwachten.
Lees verder